肉类加工废水处理工艺设计(4)

污泥产率：X=0.15kg（干泥）/kgCOD ㈢ UASB反应器工艺构造设计计算

（1）UASB总容积计算 UASB总容积：

V?QSr Nv式中 Q—设计处理流量，m3/d；

Sr—污水进水中有机物浓度，kg/m3；

Nv—容积负荷，kgCOD/(m32d)。

1500?1620/1000?90.0%?1822.5m3 则 V?12选用4个池子，每个池子的体积为 Vi′=V/4=1822.5/4=455.6m3。 假定UASB体积有效系数90%，则每池的总容积为Vi =455.6/90%=506.3m3 若选用直径为φ9000mm的反应器4个，则其水力负荷约为q=

Q?4?A62.562.5?=0.25m3/(m22h)<0.7 m3/(m22h)，基本符合要求。 22?D??94?4若反应器总高为 H=7.5+0.5=8.0m 则每个反应器容积为

Vi??D24?H???924?8?508.7m3>506.3 m3

有效反应容积约为

Vi′=508.7 m3390%=457.8 m3

（2）配水系统设计

本系统设计为圆形布水器，每个UASB反应器设36个布水点。 设计说明

为了保证四座UASB反应器运行负荷的均匀，并减少污泥床内出现沟流短路等不利因素，设计良好的配水系统是很必要的，特别是在常温条件下运行或处理低浓度废水时，因有机物浓度低，产气量少，气体搅拌作用较差，此时对配水系统的设计要求高一些。

二次泵房出水，直接向四座UASB反应器供水，布水形式为两两分中。各UASB反应器进水管上设置调节阀和流量计，以均衡流量。在UASB反应器内部采用适应圆池要求的环行布水器。

反应器布水点数量设置与处理流量、进水浓度、容积负荷等因素有关。

62.5?15.6 m3/h 每池子流量：Q?4圆环直径计算： 每孔服务面积

a?1?D2/36?62.5.6/36?1.736m2 a在1-3m2之间，符合要求。 4可设3个圆环，最里面的圆环设6个孔口，中间设12个，最外围设18个孔口。

1内圈6个孔口设计 ○

服务面积：S1=631.736=10.4m2 折合为服务圆的直径为

4S1??4?10.4=3.64m 3.14以此直径作一虚圆，在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布8个孔口，则圆的直径计算如下：

?d124?1S1，则d1?22S1??2?10.4=2.6m 3.142中间12个孔口设计 ○

服务面积：S2=1231.736=20.8m2 折合为服务圆直径为

4(S1?S2)??4(10.4?20.8)=6.3

3.1411中间圆环的直径如下：?（6.32-d22）=S2

42则 d2=6.42?2S2??6.32?2?20.8?=5.19m

3外圈18孔口设计 ○

服务面积：S3=1831.736=31.2m2 折合为服务圆直径为

4(S1?S2?S3)?=9.001m

则外圆环的直径d3为计算如下：

11?(9.0012?d32)?S3 42则： d3?9.0012?2S3?=7.79m

布水系统如图

图3布水系统设计计算图

㈣ 三相分离器设计

(1)设计说明 UASB工艺如图4。

图4 UASB工艺示意图

进水 悬 浮 污 泥 污 泥 床 三相分离器 出水 沼气

反应器内最重要的部件是三相分离器，用来进行气、液、固三相的分离（如图），因此对UASB的工艺构造设计主要就是设计三相分离器，它的设计直接影响气、液、固三相在反应器内的分离效果和反应器的处理效果。对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用。

根据已有的研究和工程经验，三相分离器应满足以下几点要求： ① 内； ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧

沉淀区的表面水力负荷应在0.7m3/(m22h)以下，进入沉淀区前，通过沉分离器（两个或多个）间的空隙表面积应是反应器截面积的15%～20%； 气体收集高度当反应器为5～7m时，应在1.5～2.0m之间； 为使气体释放及便于去除浮渣，应保持足够液气接触面积； 在出水前应设挡板；

分离气体的挡板与分离器壁重叠20cm以上，以免出流气泡进入沉淀区； 出气管直径应足够大，使气室中气体较易排出。

淀槽底缝隙的流速不大于2.0m/h；

沉淀四壁倾斜应在45°～60°之间，使污泥不致积聚，尽快落入反应区

三相分离器设计包括沉淀区、回流缝、气流分离器的设计。 设计计算图如下图5

图5 UASB设计计算图

(2)沉淀区设计

三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相似。主要是考虑沉淀区的面积和水深。面积可根据废水量和表面负荷来决定。

由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应，产生少量气体，这对固液分离不利。故设计时应满足以上要求。

如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。

11集气罩斜壁倾角θ=50°，沉淀区面积：A= ?D2= ?3.14?92=63.6m2

4462.5表面水力负荷 q=Q/A= =0.246m3/(m22h)<0.7 m3/(m22h),符合要求。

4?63.6(3)回流缝设计

取h1=0.5m, h2=0.5m, h5=2.6m。如图5所示：

b1?h5/tg?

式中 b1―下三角集气罩底水平宽度，m；

θ―下三角集气罩斜面的水平夹角；

h5―下三角集气罩的垂直高度，m。 b1?2.6/tg50=2.18m,

b2=D-2b1=9－232.18=4.64m

下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速V1可用下式计算：

V1=Q/S1

式中 Q―反应器中废水流量，m3/h;

S1―下三角形集气罩回流缝面积，m2。

62.5/4V1?=0.86 m/h<2m/h, 符合要求。 2??4.8/4上下三角形集气罩之间回流缝中流速（V2）可用下式计算：

V2=Q2/S2，

S2为上三角形集气罩回流缝之面积，

取回流缝宽（CD=EF）d=1.2m，上集气罩下底宽CF=5.0m。

DH=CD3sin50°=1.23sin50°=0.92m DE=CF+2DH=5.0 +230.92=6.84m

S2??(CF?DE)/2??(5.0?6.84)/2?18.59m2

62.5/4则 V2=Q1/S2==0.84m/h。

18.59V2

确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸，由图5知：

CH=CD3cos50°=1.23cos50°=0.77m